PENGARUH PENAMBAHAN ALKANOLAMIDA TERHADAP SIFAT-SIFAT UJI TARIK VULKANISAT KARET ALAM BERPENGISI KAOLIN SKRIPSI

  

PENGARUH PENAMBAHAN ALKANOLAMIDA

TERHADAP SIFAT-SIFAT UJI TARIK VULKANISAT

KARET ALAM BERPENGISI KAOLIN

SKRIPSI

  

Oleh

YudhaWidyanata

070405037

  

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

JANUARI 2014

  

PENGARUH PENAMBAHAN ALKANOLAMIDA

TERHADAP SIFAT-SIFAT UJI TARIK VULKANISAT

KARET ALAM BERPENGISI KAOLIN

SKRIPSI

  

Oleh

Yudha Widyanata

070405037

  

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

JANUARI 2014

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

  

PENGARUH PENAMBAHAN ALKANOLAMIDA TERHADAP SIFAT-

SIFAT UJI TARIK VULKANISAT KARET ALAM BERPENGISI KAOLIN

  yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.

  Medan, Januari 2014 Yudha Widyanata

  NIM 070405037

  

PENGESAHAN

  Skripsi dengan judul:

  

PENGARUH PENAMBAHAN ALKANOLAMIDA TERHADAP SIFAT-

SIFAT UJI TARIK VULKANISAT KARET ALAM BERPENGISI KAOLIN

  dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 18 Desember 2013 dan dinyatakan memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  Medan, Januari 2014 Mengetahui, Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing Ir. Renita Manurung, M.T. Ir. Indra Surya, M.Sc NIP. 19681214 199702 2 002 NIP. 19630609 198903 1 004

  

PRAKATA

  Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan Alkanolamida terhadap Sifat-Sifat Uji Tarik Vulkanisat Karet Alam Berpengisi Kaolin”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Kimia Organik Departemen Kimia F-MIPA Universitas Sumatera Utara dan Industri Karet Deli Medan, Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

  Melalui penelitian ini diperoleh peningkatan sifat-sifat uji tarik dari penggunaan Alkanolamida sebagai bahan penyerasi pada karet alam berpengisi kaolin sehingga hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan sifat-sifat uji tarik pada teknologi karet.

  Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar

• – besarnya kepada: 1.

  Ir. Indra Surya, M.Sc selaku Dosen Pembimbing 2. Laboratorium Kimia Organik F-MIPA USU selaku Fasilitator 3. Industri Karet Deli selaku Fasilitator

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

  Medan, Januari 2014 Penulis

  Yudha Widyanata

  

DEDIKASI

  Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada: 1.

  Orang tua penulis, Ayahanda Mukhtaruddin dan Ibunda Rozana yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil bagi penulis.

  2. Saudara penulis Denny Hernawan, SH, dan Hilman Wardhana yang telah memberi semangat dan saran dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

  3. Teman Sejawat terutama stambuk 2007, adik dan abang/kakak senior Teknik Kimia yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

  4. Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  5. Para Pegawai Departemen Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara Medan.

RIWAYAT HIDUP PENULIS

  Nama: Yudha Widyanata NIM: 070405037 Tempat / Tanggal Lahir: Medan, 07 November 1989 Nama Orang Tua: Mukhtaruddin Alamat Orang Tua: Jalan Suka Bakti No. 9, Suka Maju, Medan Johor, Sumatera Utara

  r

  Asal Sekolah  SD Negeri No. 016396 Tanjung Gading tahun 1995 – 2001  SMP Negeri 2 Air Putih tahun 2001 – 2004  SMA Negeri 1 Tebing Tinggi tahun 2004 – 2007 Pengalaman Organisasi / Kerja 1.

  CSG periode 2009-2010 sebagai Anggota Peningkatan Akademis dan Literatur.

2. HIMATEK FT-USU periode 2010 – 2011 sebagai Anggota LITBANG

  Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal/pertemuan ilmiah : 1.

  Jurnal Teknik Kimia USU

  

ABSTRAK

  Dengan menggunakan sistem vulkanisasi sulfur terakselarasi semi efisien, penelitian mengenai penggunaan Alkanolamida (ALK) sebagai bahan aditif pada kompon-kompon karet alam berpengisi kaolin dilakukan. ALK disintesa dari Refined

  

Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS) dan dietanolamin. Campuran tersebut

o

  dicampur dan dipanaskan pada suhu sekitar 70 C selama 5 jam. Penelitian dilakukan untuk mengamati pengaruh ALK terhadap sifat-sifat tensil kompon-kompon karet alam berpengisi kaolin. ALK dimasukkan ke dalam kompon-kompon karet alam yang berpengisi kaolin dengan kadar 1,0; 3,0; 5,0 dan 7,0 bagian per-seratus bagian karet (bsk). Penambahan ALK menyebabkan peningkatan modulus tensil dan kekuatan tarik sampai dengan 5,0 bsk lalu menurun dengan penambahan yang lebih banyak kadar ALK. Hal ini dapat disebabkan kepada kerapatan sambung silang dari kompon-kompon karet alam berpengisi kaolin. Meningkatnya kadar ALK sampai dengan 5,0 bsk meningkatkan kerapatan sambung silang dan menurunkan kerapatan sambung silang dengan penambahan ALK yang lebih banyak. Pemanjangan saat putus meningkat seiring ditingkatkannya kadar ALK.

  

Kata Kunci: alkanolamida, aditif karet, modulus tensil, kekuatan tarik,

pemanjangan saat putus.

  

ABSTRACT

  By using a semi-efficient sulfur accelerated vulcanization system, an investigation on the potential of the Alkanolamide (ALK) as a rubber additive on kaolin-filled natural rubber compounds was carried out. ALK was synthesized from Refined Bleaching Deodorized Palm Stearin (RBDPS) and diethanolamine. The

  o

  mixture was stirred and heated about 70 C for 5 hours. An investigation was carried out to examine the effect of ALK on tensile properties of the kaolin-filled natural rubber compounds. ALK was incorporated into the kaolin-filled natural rubber compound at 1.0; 3.0; 5.0 and 7.0 phr. The addition of ALK increased the tensile modulus and tensile strength up to 5.0 phr, then decreased with further increases the ALK loading. It can be attributed to the crosslink density of the kaolin-filled natural rubber compounds. Increasing the ALK loading up to 5.0 phr increased the crosslink density and further increases the ALK loading decreased the crosslink density. The elongation at break (EB) increased as the loading of ALK was increased.

  

Keywords: alkanolamide, rubber additive, tensile modulus, tensile strength,

elongation at break.

DAFTAR ISI

  2.4 KOMPONDING (RUBBER COMPOUNDING)

  3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  4

  2.1 KARET ALAM

  4

  2.2 VULKANISASI

  9

  2.3 VULKANISASI PEROKSIDA

  14

  15

  3

  2.5 PENGUATAN KARET (RUBBER REINFORCEMENT)

  18

  2.6 KAOLIN SEBAGAI PENGISI SEMI PENGUAT

  20

  2.7 ALKANOLAMIDA SEBAGAI BAHAN PENYERASI

  21

  2.8 PERHITUNGAN EKONOMI

  23

  1.6 RUANG LINGKUP PENELITIAN

  Hal PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii

  PRAKATA iii

  DAFTAR SINGKATAN xiv

  DEDIKASI iv

  RIWAYAT HIDUP v

  ABSTRAK vi

  ABSTRACT vii

  DAFTAR ISI viii

  DAFTAR GAMBAR xi

  DAFTAR TABEL xii

  DAFTAR LAMPIRAN xiii

  DAFTAR SIMBOL xv

  2

  BAB I PENDAHULUAN

  1

  1.1 LATAR BELAKANG

  1

  1.2 RUMUSAN MASALAH

  2

  1.3 TUJUAN PENELITIAN

  2

  1.4 MANFAAT PENELITIAN

  1.5 LOKASI PENELITIAN

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  26

  3.1

  26 LOKASI PENELITIAN

  3.2

  26 BAHAN YANG DIGUNAKAN

  3.2.1

  26 Bahan yang Digunakan dalam Penyediaan Kompon Karet Alam

3.2.2 Bahan yang Digunakan dalam Penyediaan Bahan Penyerasi

  Alkanolamida

  27

  3.3

  27 PERALATAN

  3.4

  28 PROSEDUR PERCOBAAN

  3.4.1

  28 Prosedur Pembuatan Bahan Penyerasi Alkanolamida

  3.4.2

  28 Prosedur Penyediaan Senyawa/Kompon Karet Alam

  3.4.3

  29 Penyediaan dan Pengujian Sampel

  3.4.4

  29 Pengukuran Kerapatan Sambung Silang

  3.5

  30 FLOWCHART PROSEDUR PERCOBAAN

  3.5.1

  30 Pembuatan Bahan Penyerasi Alkanolamida

  3.5.2

  31 Penyediaan Senyawa/Kompon Karet Alam

  3.5.3

  31 Penyedian dan Pengujian Sampel

  3.5.4

  32 Pengukuran Kerapatan Sambung Silang

  3.6 PENGUJIAN PENGARUH PENAMBAHAN BAHAN PENYERASI ALKANOLAMIDA DAN PENGISI KAOLIN TERHADAP SIFAT- SIFAT UJI TARIK KARET ALAM

  33 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  34

  4.1 PENYEDIAAN ALKANOLAMIDA DARI TURUNAN MINYAK SAWIT DAN DIETANOLAMINA

  34

  4.2 PENGARUH PENAMBAHAN ALKANOLAMIDA TERHADAP KERAPATAN SAMBUNG SILANG VULKANISAT KARET ALAM BERPENGISI KAOLIN

  35

  4.3 PENGARUH PENAMBAHAN ALKANOLAMIDA TERHADAP SIFAT- SIFAT UJI TARIK VULKANISAT KARET ALAM BERPENGISI KAOLIN

  36

  4.3.1

  36 Modulus Tensil

  4.3.2

  37 Kekuatan Tarik

  4.3.3

  38 Pemanjangan Saat Putus BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  39

  5.1 KESIMPULAN

  39

  5.2 SARAN

  39 DAFTAR PUSTAKA

  40

  

DAFTAR GAMBAR

  31 Gambar 3.4 Pengukuran Kerapatan Sambung Silang

  47 Gambar L.2 Spesimen Uji Tarik

  38 Gambar L.1 Alkanolamida

  37 Gambar 4.5 Pemanjangan Saat Putus Vulkanisat Karet Alam Berpengisi Kaolin dan Alkanolamida

  36 Gambar 4.4 Kekuatan Tarik Vulkanisat Karet Alam Berpengisi Kaolin dan Alkanolamida

  35 Gambar 4.3 Modulus Tensil Vulkanisat Karet Alam Berpengisi Kaolin dan Alkanolamida

  34 Gambar 4.2 Kerapatan Sambung Silang Vulkanisat Karet Alam Berpengisi Kaolin dan Alkanolamida

  32 Gambar 4.1 Spektrum Inframerah dari Alkanolamida

  31 Gambar 3.3 Penyediaan dan Pengujian Sampel

  Hal

  30 Gambar 3.2 Penyediaan Senyawa/Kompon Karet Alam

  22 Gambar 3.1 Pembuatan Bahan Penyerasi Alkanolamida

  22 Gambar 2.6 Struktur Karet Alam-Alkanolamida-Kaolin

  14 Gambar 2.5 Struktur Alkanolamida

  11 Gambar 2.4 Pengaruh Sifat Vulkanisat terhadap Kerapatan Sambung Silang

  10 Gambar 2.3 Skema Reaksi Vulkanisasi Sulfur

  5 Gambar 2.2 Bentuk Jaringan Sambung Silang

Gambar 2.1 Struktur Molekul 1,4 cis-poliisoprena

  47

  

DAFTAR TABEL

  Hal

Tabel 2.1 Komposisi Lateks Alam Segar

  4 Tabel 2.2 Komposisi Bahan Penyusun Karet Alam Kering

  5 Tabel 2.3 Pengklassifikasian Sistem Vulkanisasi Sulfur Terakselerasi

  12 Tabel 2.4 Struktur dan Sifat-sifat Vulkanisat Karet

  13 Tabel 2.5 Ukuran-ukuran Partikel Pengisi bagi Penguatan Karet

  19 Tabel 2.6 Daftar Bahan-bahan yang Digunakan untuk Pembuatan Alkanolamida

  23 Tabel 3.1 Nama Bahan yang Digunakan dalam Penyediaan Kompon Karet Alam

  26 Tabel 3.2 Nama Bahan yang Digunakan dalam Penyediaan Bahan Penyerasi Alkanolamida

  27 Tabel 3.3 Pengujian Pengaruh Penambahan Alkanolamida dan Kaolin Terhadap Sifat-sifat Uji Tarik Karet Alam

  33 Tabel 4.1 Panjang Gelombang dari Gugus Fungsional Molekul Alkanolamida 34 Tabel L.1 Data Swelling Test untuk Formulasi NR + Kaolin + ALK

  44